詳細講解ECC內存

2020-10-26 22:22:18

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供稿：網友

ECC是“Error Checking and Correcting”的簡寫，中文名稱是“錯誤檢查和糾正”。ECC是一種能夠實現“錯誤檢查和糾正”的技術，ECC內存就是應用了這種技術的內存，一般多應用在服務器及圖形工作站上，這將使整個電腦系統在工作時更趨于安全穩定。

要了解ECC技術，就不能不提到Parity（奇偶校驗）。在ECC技術出現之前，內存中應用最多的是另外一種技術，就是Parity（奇偶校驗）。我們知道，在數字電路中，最小的數據單位就是叫“比特（bit）”，也叫數據“位”，“比特”也是內存中的最小單位，它是通過“1”和“0”來表示數據高、低電平信號的。在數字電路中8個連續的比特是一個字節（byte），在內存中不帶“奇偶校驗”的內存中的每個字節只有8位，若它的某一位存儲出了錯誤，就會使其中存儲的相應數據發生改變而導致應用程序發生錯誤。而帶有“奇偶校驗”的內存在每一字節（8位）外又額外增加了一位用來進行錯誤檢測。比如一個字節中存儲了某一數值（1、0、1、0、1、0、1、1），把這每一位相加起來（1＋0＋1＋0＋1＋0＋1＋1=5）。若其結果是奇數，對于偶校驗，校驗位就定義為1，反之則為0；對于奇校驗，則相反。當CPU返回讀取存儲的數據時，它會再次相加前8位中存儲的數據，計算結果是否與校驗位相一致。當CPU發現二者不同時就作出視圖糾正這些錯誤，但Parity有個缺點，當內存查到某個數據位有錯誤時，卻并不一定能確定在哪一個位，也就不一定能修正錯誤，所以帶有奇偶校驗的內存的主要功能僅僅是“發現錯誤”，并能糾正部分簡單的錯誤。

通過上面的分析我們知道Parity內存是通過在原來數據位的基礎上增加一個數據位來檢查當前8位數據的正確性，但隨著數據位的增加Parity用來檢驗的數據位也成倍增加，就是說當數據位為16位時它需要增加2位用于檢查，當數據位為32位時則需增加4位，依此類推。特別是當數據量非常大時，數據出錯的幾率也就越大，對于只能糾正簡單錯誤的奇偶檢驗的方法就顯得力不從心了，正是基于這樣一種情況，一種新的內存技術應允而生了，這就是ECC（錯誤檢查和糾正），這種技術也是在原來的數據位上外加校驗位來實現的。不同的是兩者增加的方法不一樣，這也就導致了兩者的主要功能不太一樣。它與Parity不同的是如果數據位是8位，則需要增加5位來進行ECC錯誤檢查和糾正，數據位每增加一倍，ECC只增加一位檢驗位，也就是說當數據位為16位時ECC位為6位，32位時ECC位為7位，數據位為64位時ECC位為8位，依此類推，數據位每增加一倍，ECC位只增加一位。總之，在內存中ECC能夠容許錯誤，并可以將錯誤更正，使系統得以持續正常的操作，不致因錯誤而中斷，且ECC具有自動更正的能力，可以將Parity無法檢查出來的錯誤位查出并將錯誤修正。

目前一些廠商推出的入門級低端服務器使用的多是普通PC用的SD RAM，不帶ECC功能，在選購時應該注意這個指標。